植物根际促生菌的筛选及其在草莓上的应用研究

发布时间：2020-05-08 13:30

【摘要】：草莓(Fragaria ananassa Duchesne)自从国外引进,由于其口感好,富含多种营养物质,又加上栽培周期短、结果实多、经济效益高,近几年来在我国取得了迅猛发展,尤其是山东等北方地区。但草莓容易遭受叶斑病、白粉病等多种病害的严重威胁,制约了其发展。植物根际促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)一方面能够分泌产生一些促进植物生长的激素(如生长素等)来直接促进植株生长;另一方面可以通过产生抗菌物质抑制病原菌的生长,从而减缓植物病害对植物生长不利的影响。利用PGPR菌株促进草莓植株的生长及抑制其病害威胁,促进草莓植株生长,提高草莓的经济效益。本研究通过在草莓和非洲菊根际筛选有产蛋白酶能力、解磷能力、产IAA能力、解钾能力、产铁载体能力、拮抗病原菌能力的细菌,进行鉴定;并从中筛选效果好的细菌进行培养基优化,进一步应用于草莓植株盆栽试验验证其促生效果,为草莓微生物肥料的研制和应用提供基础,主要研究结果如下。从草莓和非洲菊根际共筛选到产蛋白酶能力的菌56株、解磷能力的菌6株、产IAA能力的菌10株、解钾能力的菌17株、产铁载体能力的菌39株。经功能筛选从中选取4株效果好的菌株通过菌体菌落形态观察、生理生化实验、16S rDNA序列分析进行鉴定,鉴定K1为西姆芽孢杆菌(Bacillus siamensis)、KFH3为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)、FJ06-10为皱褶假单胞菌(Pseudomonas corrugata)、CT1-7为气单胞菌(Aeromonas aquariorum)。对这四株菌进行培养基优化,以添加2%葡萄糖的豆芽汁培养基为基础培养基,通过单因素试验,将CT1-7的最优碳源确定为米糠,最优氮源为硝酸铵,最优无机盐为磷酸氢二钾;FJ06-10的最优碳源确定为麦麸,最优氮源为豆粕,最优无机盐为碳酸钙;K1的最优碳源确定为蔗糖,最优氮源为豆粕,最优无机盐为磷酸氢二钾;KFH3最优碳源确定为蔗糖,最优氮源为硫酸铵,最优无机盐为磷酸氢二钾。再进行正交试验确定最佳培养基配方,结果为:CT1-7最优的培养基配比是米糠3%,硝酸铵1.5%,磷酸氢二钾0.3%;FJ06-10最优的培养基配比是麦麸3%,豆粕1.5%,碳酸钙0.3%;K1最优的培养基配比是蔗糖3%,豆粕1.5%,磷酸氢二钾0.3%;KFH3最优的培养基配比是蔗糖3%,硫酸铵1.5%,磷酸氢二钾0.3%。通过应用潜力评价研究单一菌株的应用效果。试验设四个处理,其中接种K1为处理1;接种KFH3为处理2;接种FJ06-10为处理3;接种CT1-7为处理4,以不施菌处理CK作为对照,测定菌剂对草莓叶片酶活、植株重量、根际土壤酶活的影响。结果表明:K1、KFH3、FJ06-10、CT1-7这四个菌对草莓苗期的生长都有促进作用。与CK相比,草莓植株的鲜重和干重都达到了显著性差异,地草莓植株的干重分别提高了18%、104%、76%、81%,其中地上部分分别提高了23%、128%、82%、95%,地下部分分别提高了6%、76%、63%、61%。土壤中的蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶四个处理都比对照酶活提高了,50天时,叶片中的过氧化氢酶和丙二醛活性四个处理均能与对照CK达到极显著性差异(p0.01),处理2、4的超氧化物歧化酶与对照CK达到极显著性差异(p0.01),与处理1有显著性差异(p0.05),过氧化物酶活性CK与处理1有显著性差异(p0.05),与处理4够达到极显著性差异(p0.01),说明提高了土壤肥力。
【图文】：

照片,病原菌,镜检,形态

3 结果与分析3.1 病原菌的分离鉴定结果图3-1 病原菌形态及镜检照片Fig. 3-1 Pathogen morphology and microscopic photos如图 3-1 所示，用显微镜镜检，病原菌的形态与链格孢菌形态一致。分生孢子器为扁球形多腔，孔口部稍微突起，褐色至黑褐色，散生或聚生。又经 ITS 序列测序结果鉴定该菌为链格孢菌。经查找文献，链格孢菌能够引起多种植物的叶片发生病变，造成叶斑病等。所以，以此菌为指示菌，进行下一步的实验。3.2 根际细菌的分离筛选结果3.2.1 根际细菌的分离结果从涂布得到的平板上挑去单菌落，进行划线纯化，得到单菌落后再挑取单菌落进行划线，如此重复数次，分离得到 86 株菌，编号如下：非洲菊土样 1：FJ04-1~FJ04-8。非洲菊土样 2：FJ05-1~FJ05-10。非洲菊土样 3：FJ06-1~FJ06-12。非洲菊土样 4：FJ07-1~FJ07-14。草莓土样 1：CT1-1~CT1-7

解蛋白,菌株,透明圈,复筛

经初筛得到得到 56 株产蛋白酶性状较好的菌株，在脱脂奶粉培养基上进行复筛测定酶活性，经 37°C 培养 72h 后，结果见图 3-2，这 56 株菌产酶性质优良稳定。图3-2 菌株解蛋白能力结果图Fig. 3-2 Results of proteolytic protein复筛获得的产蛋白酶能力优良的菌株，对其产生的透明圈及菌落直径进行测量，测量透明圈与菌落直径比（HC）值的大小，，测量结果见表 3-1。
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S668.4

【参考文献】